WO2025004253A1

WO2025004253A1 - 吸気制御装置

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Publication number: WO2025004253A1
Application number: PCT/JP2023/024079
Authority: WO
Inventors: 明宏丹野; 尚昭足立
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2023-06-28
Filing date: 2023-06-28
Publication date: 2025-01-02
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: JP7880012B2; CN121039379A; JPWO2025004253A1

Abstract

チューブ（７）の抜け止め機能を廉価に実現する吸気制御装置（１）を提供する。吸気制御装置（１）は、吸気通路（２）が内部に形成された円胴部（３）を有するスロットルボディ（４）と、吸気通路（２）を開閉するスロットルバルブ（５）と、スロットルバルブ（５）を保持し、スロットルボディ（４）により回転可能に支持されるスロットルシャフト（６）とを備える。円胴部（３）には、チューブ（７）が接続される。スロットルボディ（４）は、円胴部（３）に接続されたチューブ（７）の外周を円胴部（３）に対して締め付けるバンド（１３）が固定されるバンド固定部（１４）を備える。

Description

吸気制御装置

　本発明は、スロットルボディを備える吸気制御装置に関する。

　従来、吸気通路が内部に形成された円胴部を有し、円胴部の外周面にエアクリーナに連なるチューブが接続されるスロットルボディを備える吸気制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の吸気制御装置では、スロットルボディに接続されたチューブの抜けを防止するために、吸気通路が延びる方向と直交する方向に張り出してチューブの内側に突出する突起が、円胴部の外周面に設けられる。

　この突起は、スロットルボディの成型時に形成される。ただし、この突起は、吸気通路が延びる方向に移動して円胴部の部分を成型する主型だけでは形成できない。そこで、この突起を形成するために、吸気通路が延びる方向と直交する方向に移動するスライド型が用いられる。

　また、この突起は、抜止機能を果たすためには、円胴部の周方向に沿って、ある程度の長さを有する必要がある。このため、突起の形成には、２つのスライド型が用いられる。一方、円胴部の外周面に、環状溝を追加的に加工して形成し、この環状溝によってチューブの抜け止めを行う技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０２１－２１３５６号公報特開２０１０－２５５５７２号公報

　しかしながら、上記特許文献１の吸気制御装置や特許文献２の技術によれば、スロットルボディの円胴部の外周面に突起や溝を形成するために、上記のようなスライド型の採用や環状溝の追加工が必要である。その分、金型費や加工費を要するとともに、工数も増大するので、製品価格や生産性の点において不都合がある。

　本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、チューブの抜け止め機能を廉価に実現する吸気制御装置を提供することにある。

　本発明の吸気制御装置は、吸気通路が内部に形成された円胴部を有するスロットルボディと、前記吸気通路を開閉するスロットルバルブと、前記スロットルバルブを保持し、前記スロットルボディにより回転可能に支持されるスロットルシャフトとを備える。前記円胴部には、チューブが接続される。前記スロットルボディは、前記円胴部に接続された前記チューブの外周を該円胴部に対して締め付けるバンドが固定されるバンド固定部を備える。

　本発明によれば、円胴部からチューブが抜けるのを、バンド固定部に固定されたバンドによって確実に防止することができる。したがって、チューブの抜け止めのために従来必要とされたスロットルボディの円胴部における突起の形成や環状溝の追加工を不要とし、チューブの抜け止め機能を廉価に実現する吸気制御装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る吸気制御装置の要部を示す斜視図である。図１の吸気制御装置のスロットルボディにチューブを接続した様子を示す斜視図である。図１の吸気制御装置をチューブが接続される側から吸気通路の延びる方向に沿って見た様子を示す正面図である。図１の吸気制御装置のスロットルボディを成型する際の該スロットルボディと金型との関係を、図３のＩＶ－ＩＶ線に対応する面で切断した場合の断面で示す断面図である。図３のＶ－Ｖ線断面図である。本発明の第２実施形態に係る吸気制御装置のスロットルボディ部分の斜視図である。

　以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る吸気制御装置の要部を示す。図１に示すように、この吸気制御装置１は、吸気通路２が内部に形成された円胴部３を有するスロットルボディ４と、吸気通路２を開閉するスロットルバルブ５と、スロットルバルブ５を保持し、スロットルボディ４により回転可能に支持されるスロットルシャフト６とを備える。

　円胴部３には、エアクリーナに連なるエアダクト等のチューブ７（図２参照）が接続される。スロットルボディ４は、モータ８を収容するモータケース９と、モータ８の駆動軸の回転をスロットルシャフト６に伝達するギア機構１０（図５参照）を収容するギア室１１とを備える。すなわち、モータ８は、スロットルバルブ５を開閉する動力を、ギア機構１０を介して供給するものである。ギア室１１は、ギア室カバー１２により閉塞される。

　また、スロットルボディ４は、円胴部３に接続されるチューブ７の外周を円胴部３に対して締め付ける金属製のバンド１３（図２参照）が固定されるバンド固定部１４を備える。バンド固定部１４は、モータケース９の表面から延びるように、該表面に固定される。より具体的には、バンド固定部１４は、吸気通路２（の中心軸線）が延びる方向である通路方向Ｄに沿ってモータケース９の側壁から突出するように設けられる。

　図２は、スロットルボディ４にチューブ７を取り付けた様子を示す。ただし、図２では、チューブ７は、円胴部３に接続される側の端部のみが示されている。図２に示すように、バンド固定部１４には、バンド１３の端部同士を結合する結合部材１５が通される挿通孔１６が設けられる。

　結合部材１５としては、ここではボルト１７とナット１８が用いられる。挿通孔１６には、ボルト１７の先端部が通され、該先端部を螺合させるための雌ねじ１９（図１参照）が設けられる。バンド固定部１４は、挿通孔１６が開口し、結合部材１５のボルト１７が接触し得る座面２０を備える。座面２０は、通路方向Ｄに沿っている。

　チューブ７は、円胴部３に接続される側の端部の外周に、バンド１３がチューブ７の当該外周を締め付ける際にバンド１３が配置される環状の凹溝２１を有する。バンド１３は、その両端部に、凹溝２１に配置されたバンド１３がチューブ７の外周を締め付けるための締付部２２を備える。各締付部２２は、バンド本体２３の対峙する両端縁からそれぞれ外方に向かって立ち上がる対向板２４と、各対向板２４をバンド本体２３の各端縁に固定する固定板２５とを備える。

　各対向板２４は、相互に対向する姿勢でバンド本体２３に固定される。各対向板２４には、上述のボルト１７が通される通し孔２６が設けられる。固定板２５は、各対向板２４に２枚ずつ設けられる。各固定板２５は、直角三角形に似た形状を有し、その斜辺以外の２辺のうちの一辺が、対応する対向板２４の側縁に固定され、他辺がバンド本体２３の対応する側縁に固定される。

　各締付部２２は、バンド１３がチューブ７の外周を締め付けている状態において、各締付部２２の対向板２４同士が、締付用間隔ｄを置き、平行を成して対向するように、２枚の固定板２５を介してバンド本体２３に固定される。

　スロットルボディ４は、スロットルシャフト６が延びる方向であるシャフト方向Ｆにおける一方の端部に、センサユニット２７（図１参照）に接続するユニット接続部２８を備える。センサユニット２７は、スロットルバルブ５の開度を検出する開度センサ、吸気通路２内の吸気の圧力を検出する吸気圧センサ、及び吸気通路２内の吸気の温度を検出する吸気温センサのうちの少なくとも１つを有する。

　図３は、吸気制御装置１をチューブ７が接続する側から通路方向Ｄに沿って見た様子を示す。図４は、スロットルボディ４を成型する際のスロットルボディ４と金型との関係を、図３のＩＶ－ＩＶ線に対応する面で切断した断面で示す。

　図４に示すように、スロットルボディ４の成型に際しては、第１主型２９でモータケース９のバンド固定部１４側が成型され、第２主型３０でモータケース９のバンド固定部１４と反対側が成型され、そしてスライド型３１でギア室１１側が成型される。

　その際に、通路方向Ｄに移動する第１主型２９によって、円胴部３及びその内部の吸気通路２が成型され、かつバンド固定部１４がその座面２０とともに成型される。また、円胴部３の周囲は、通路方向Ｄに移動する第１主型２９、及び通路方向Ｄに移動する第２主型３０のみによって成型される。スライド型３１は、モータ８の駆動軸に平行な方向（シャフト方向Ｆ）に移動し、ギア室１１とともに、モータケース９の内側を成型する。

　図５は、図３のＶ－Ｖ線断面図であり、第１主型２９と第２主型３０により成型される円胴部３の周囲の様子を示している。図５に示すように、この成型に際し、第１主型２９によりユニット接続部２８と円胴部３との間に、通路方向Ｄに沿って、ユニット接続部２８のチューブ７が円胴部３に接続する側の端３２から他端側向かって凹んだ第１凹部３３が成型される。

　また、ギア室１１と円胴部３との間に、通路方向Ｄに沿って、ギア室１１のチューブ７が円胴部３に接続する側の端３４から他端側に凹んだ第２凹部３５が形成される。すなわち、第１凹部３３及び第２凹部３５を有する駄肉の少ないスロットルボディ４が形成される。

　なお、円胴部３の外周面に抜け止め用の突起を形成することが不要であることから、円胴部３を成型する型として、通路方向Ｄと直交する方向に移動するスライド型は、使用されない。

　第１凹部３３及び第２凹部３５は、通路方向Ｄ及びシャフト方向Ｆの双方に平行な断面が、該双方に垂直な方向の該断面の位置に応じて異なる種々の値の断面積をとり得る。図５においては、そのうちの１つの断面であるＶ－Ｖ線断面における第１凹部３３及び第２凹部３５の断面が、それぞれ網掛け部分３６、３７として示されている。

　すなわち、第１凹部３３及び第２凹部３５は、通路方向Ｄに沿って、ユニット接続部２８又はギア室１１のチューブ７が接続する側の端３２又は３４から、円胴部３のチューブ７が接続する側と反対側の端３８近傍まで延びた部分を有する。図５においては、第１凹部３３及び第２凹部３５のうちの該反対側の端３８近傍まで延びた部分の断面が、それぞれ網掛け部分３６、３７として示されている。

　この構成において、チューブ７の端部を円胴部３の端部に接続する際には、まず、チューブ７の端部に対してバンド１３を取り付ける。次に、バンド１３が取り付けられたチューブ７の端部を、円胴部３の端部の外側に嵌合させる。

　次に、ボルト１７を、両締付部２２の通し孔２６に通し、ボルト１７の先端側にナット１８を螺合させる。さらに、ボルト１７のナット１８よりも先端側を、バンド固定部１４の挿通孔１６に通し、その雌ねじ１９に螺合させる。そして、この螺合量や上記のナット１８の螺合量が、バンド１３による円胴部３へのチューブ７の締付力が適切となり、かつバンド固定部１４に両締付部２２が確実に固定されるように調整される。

　このとき、両締付部２２の対向板２４間の間隔がほぼ締付用間隔ｄとなり、かつ両対向板２４がほぼ平行となる。これにより、円胴部３の端部に対してチューブ７の端部がバンド１３で確実に固定され、このバンド１３がボルト１７を介してスロットルボディ４に確実に固定された状態となり、円胴部３に対するチューブ７の接続が完了する。

　本実施形態によれば、スロットルボディ４は、円胴部３に接続されるチューブ７の外周を円胴部３に対して締め付けるバンド１３が固定されるバンド固定部１４を備える。これにより、従来のスロットルボディ４の円胴部３の外周面に必要であった突起又は環状溝を不要としながら、バンド１３によるチューブ７の抜け止め機能を確実に実現することができる。

　この結果、突起を形成するためのスライド型又は環状溝を形成するための追加工を不要とし、金型費又は加工費を抑えるとともに生産性を向上させることができる。したがってチューブ７の抜止機能を廉価に実現することができる。

　また、バンド１３がスロットルボディ４に固定されるので、バンド１３がスロットルボディ４の円胴部３から離れることが無い。このため、チューブ７をスロットルボディ４の突起又は環状溝に押し付けることによってチューブ７の抜止めを行う従来の技術に比べて、バンド１３で締め付けられて抜け止めされたチューブ７をより確実に抜け難くすることができる。

　また、バンド固定部１４には、バンド１３の端部同士を結合する結合部材１５が通される挿通孔１６が設けられる。この挿通孔１６を利用し、結合部材１５によって、バンド１３をスロットルボディ４に固定することができる。このため、バンド１３をスロットルボディ４に固定することにおいては、結合部材１５以外の追加部品を不要とすることができる。

　また、バンド固定部１４に対する挿通孔１６の加工は、従来の円胴部３周囲に対するスライド型による突起の形成や、加工による環状溝の形成に比べて容易である。したがって、チューブの抜止め機能を確実に廉価に実現することができる。

　また、結合部材１５として従来から用いられているボルト１７とナット１８を使用してバンド１３をスロットルボディ４に固定するので、この固定用に特別な部材を用意する必要が無い。したがって、チューブ７の抜止め機能をより廉価に実現することができる。

　また、バンド固定部１４の挿通孔１６には、ボルト１７を螺合するための雌ねじ１９が設けられるので、バンド１３の端部同士を結合するために従来のバンドの端部に必要であったねじ孔を不要とすることができる。これにより、バンド１３を廉価に構成することができる。

　また、バンド固定部１４は、挿通孔１６が開口してバンド１３が接触する座面２０が通路方向Ｄに沿っている。このため、スロットルボディ４を成型する際に、吸気通路２を成型し、通路方向Ｄに移動する第１主型２９によって座面２０を形成することができる。

　すなわち、座面２０を備えたバンド固定部１４を成型するために、吸気通路２の延在方向と直交する方向に移動するスライド型は不要である。したがって、金型費を抑え、生産性を向上できるので、より確実に、廉価なチューブ７の抜け止め機構を実現することができる。

　また、ユニット接続部２８及びギア室１１と円胴部３との間に、第１凹部３３及び第２凹部３５が形成されるので、突起や環状溝によりチューブ７の抜け止めを行う従来のスロットルボディに比べて、駄肉の少ないスロットルボディ４を形成することができる。

　すなわち、従来のスロットルボディでは、円胴部３の外周面に突起や環状溝を設けてチューブ７の抜け止めを行うために、該突起や環状溝を形成する目的で通路方向Ｄと直交する方向に移動するスライド型で円胴部３の周囲を成型している。

　このスライド型による円胴部３の成型時にユニット接続部２８やギア室１１を成型する場合、ユニット接続部２８と円胴部３の間、又はギア室１１と円胴部３の間に本実施形態における第１凹部３３や第２凹部３５のような凹部を形成することができない。かかる凹部が無い分、本実施形態のスロットルボディ４に比べて、駄肉の多いスロットルボディとならざるを得ない。

　これに対し、本実施形態では、円胴部３の外周面に突起を形成することが不要であるため、吸気通路２が延びる向に移動する第１主型２９のみで、ユニット接続部２８と円胴部３との間及びギア室１１と円胴部３との間にそれぞれ第１凹部３３及び第２凹部３５を成型することができる。これにより、第１凹部３３及び第２凹部３５が設けられた駄肉の少ないスロットルボディ４を成型することができる。

　また、通路方向Ｄに沿って、ユニット接続部２８又はギア室１１のチューブ７が接続する側の端３２又は３４は、円胴部３のチューブ７が接続する側の端まで延びている。

　この場合、円胴部３の外周面に環状溝を加工して形成し、チューブ７の抜け止めを行う従来技術の場合には、環状溝加工用の刃物を挿入するスペースを確保するために、ユニット接続部２８と円胴部３との間、又はギア室１１と円胴部３との間が拡げられている。その分、スロットルボディ４が大型化している。

　これに対し、本実施形態では、ユニット接続部２８のチューブ７が接続する側の端３２又はギア室１１のチューブ７が接続する側の端３４が円胴部３の一端まで延びている場合でも、円胴部３における環状溝の加工が不要であるため、スロットルボディ４の大型化を回避することができる。

　また、バンド固定部１４は、モータケース９の表面から延びているので、バンド固定部１４が放熱フィンの機能を果たし、モータ８の放熱量を増大させることができる。したがって、モータ８の高温化の抑止、出力維持、及び耐久性向上を図ることができる。

　図６は、本発明の第２実施形態に係る吸気制御装置のスロットルボディの部分を示す。このスロットルボディ４ｂには、第１実施形態におけるバンド固定部１４に代えて、バンド固定部１４ｂが設けられる。

　バンド固定部１４ｂは、モータ８の側面において、通路方向Ｄに平行な方向に沿って、吸気通路２のチューブ７が接続される側に突出させて設けられる。この点においては、第１実施形態のバンド固定部１４と同様である。また、バンド固定部１４ｂは、円胴部３に接続されるチューブ７の外周を円胴部３に対して締め付けるバンド１３が固定されるものである点においても第１実施形態のバンド固定部１４と同様である。

　一方、バンド固定部１４ｂは、第１実施形態のバンド固定部１４の場合よりもギア室１１から離れた位置に設けられる点において、第１実施形態のバンド固定部１４と異なる。すなわち、バンド固定部１４ｂは、ほぼモータ８の中心軸線と直交しかつ吸気通路２の中心軸線を含む面の位置に設けられる。

　また、バンド固定部１４ｂには、シャフト方向Ｆに沿ってボルト１７ｂを貫通させる挿通孔としての貫通孔３９が設けられる。ボルト１７ｂ及びこれに螺合するナット１８ｂにより、バンド１３の端部同士を結合する結合部材１５ｂが構成される。バンド固定部１４ｂにおける貫通孔３９に沿った方向の両端面には、バンド１３両端の締付部２２の対向板２４と対向する対向面４０が設けられる。

　チューブ７を円胴部３に接続した状態では、バンド１３の少なくともいずれか一方の端部の対向板２４と、対応する対向面４０との間に多少の間隙が生じる。各対向面４０は、通路方向Ｄに沿っており、バンド１３の締付部２２の対応する対向板２４と接触し得る座面として機能する。本実施形態のスロットルボディ４ｂにおける他の構成については、第１実施形態の場合と同様である。

　この構成において、チューブ７を円胴部３に接続する際には、まず、第１実施形態の場合と同様にして、バンド１３を取り付けたチューブ７を、円胴部３の外側に嵌合させる。次に、ボルト１７ｂを一方の締付部２２の通し孔２６、バンド固定部１４ｂの貫通孔３９、及び他方の締付部２２の通し孔２６に通す。次に、ボルト１７の先端部にナット１８を螺合させる。

　そして、この螺合量を、バンド１３による円胴部３へのチューブ７の締付力が適切となるように調整する。このとき、バンド１３の少なくともいずれか一方の端部の対向板２４及び対向面４０との間に多少の間隙が生じるので、締付力の調整が適切に行われる。

　これにより、円胴部３の端部に対してチューブ７の接続側端部がバンド１３により確実に固定され、かつバンド１３がバンド固定部１４ｂを介してスロットルボディ４ｂに固定される。これにより、円胴部３に対するチューブ７の接続が完了する。

　本実施形態によれば、第１実施形態の場合とは異なり、バンド固定部１４ｂがバンド１３両端部の締付部２２の間に位置するので、その分、スペース上の利点を得ることができる。その他の点については、第１実施形態の場合と同様の効果を奏する。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば第１実施形態において、バンド１３の端部同士を結合する結合部材１５は、ボルト１７とナット１８の組合せたものに限らず、ボルト１７のみであってもよい。

　この場合、バンド１３の一方の締付部２２を、バンド固定部１４の座面２０で支持できるように構成し、該一方の締付部２２を座面２０に接触させる。そして、他方の締付部２２の側からボルト１７をバンド固定部１４の挿通孔１６まで通し、バンド固定部１４の雌ねじ１９に螺合させる。これにより、バンド１３の両端部同士を結合するとともに、バンド１３をスロットルボディ４に固定することができる。これにより、ナット１８を省略することができる。

　１…吸気制御装置、２…吸気通路、３…円胴部、４、４ｂ…スロットルボディ、５…スロットルバルブ、６…スロットルシャフト、７…チューブ、８…モータ、９…モータケース、１０…ギア機構、１１…ギア室、１２…ギア室カバー、１３…バンド、１４、１４ｂ…バンド固定部、１５、１５ｂ…結合部材、１６…挿通孔、１７、１７ｂ…ボルト、１８、１８ｂ…ナット、１９…雌ねじ、２０…座面、２１…凹溝、２２…締付部、２３…バンド本体、２４…対向板、２５…固定板、２６…通し孔、２７…センサユニット、２８…ユニット接続部、２９…第１主型、３０…第２主型、３１…スライド型、３２…端、３３…第１凹部、３４…端、３５…第２凹部、３６…網掛け部分、３７…網掛け部分、３８…端、３９…貫通孔、４０…対向面。

Claims

　吸気通路が内部に形成された円胴部を有するスロットルボディと、
　前記吸気通路を開閉するスロットルバルブと、
　前記スロットルバルブを保持し、前記スロットルボディにより回転可能に支持されるスロットルシャフトとを備え、
　前記円胴部にチューブが接続される吸気制御装置において、
　前記スロットルボディは、前記円胴部に接続される前記チューブの外周を該円胴部に対して締め付けるバンドが固定されるバンド固定部を備えることを特徴とする吸気制御装置。
　前記バンド固定部には、前記バンドの端部同士を結合する結合部材が通される挿通孔が設けられることを特徴とする請求項１に記載の吸気制御装置。
　前記結合部材は、ボルトを用いて構成されることを特徴とする請求項２に記載の吸気制御装置。
　前記挿通孔には、前記ボルトを螺合するための雌ねじが設けられることを特徴とする請求項３に記載の吸気制御装置。
　前記バンド固定部は、前記挿通孔が開口し、前記バンド又は前記結合部材が接触し又は接触し得る座面を備え、該座面は、前記吸気通路が延びる通路方向に沿っていることを特徴とする請求項２に記載の吸気制御装置。
　前記スロットルボディは、前記スロットルシャフトが延びる方向の一方の端部に、開度センサ、吸気圧センサ、及び吸気温センサのうちの少なくとも１つを有するセンサユニットに接続するユニット接続部、又は、モータの回転を前記スロットルシャフトに伝達するギア機構を収容するギア室を備え、
　前記ユニット接続部と前記円胴部との間に、前記通路方向に沿って該ユニット接続部の前記チューブが該円胴部に接続する側の端から他端側に凹んだ第１凹部が形成され、又は、前記ギア室と該円胴部との間に、前記通路方向に沿って該ギア室の該チューブが該円胴部に接続する側の端から他端側に凹んだ第２凹部が形成されることを特徴とする請求項５に記載の吸気制御装置。
　前記通路方向に沿って、前記ユニット接続部又は前記ギア室の前記チューブが接続する側の端は、前記円胴部の前記チューブが接続する側の端まで延びていることを特徴とする請求項６に記載の吸気制御装置。
　前記スロットルバルブを開閉する動力を供給するモータを備え、前記スロットルボディは、該モータを収容するモータケースを備え、前記バンド固定部は、該モータケースの表面から延びていることを特徴とする請求項１に記載の吸気制御装置。